, .

CAD / CAM / CAE - софтуерни решения и технологии.

.

АБОНИРАЙТЕ СЕ

Бюлетин

Абонамент за е-бюлетин




Анкета

Как да изглежда форума в частта, касаеща софтуера?
1. Да се раздели по категории - CAD, CAM, CAE
2. Да не се променя
3. Друго - отправете предложения

Контролирано фрезоване с CAM система

Bookmark and Share

Контролирано фрезоване с CAM система

 

Сега е възможно да се увеличави производителността, без да увеличат разходите чрез използването на нова техника за фрезоване.

 

Стивън А. Дийл 

 

 

CAM за твърдо фрезоване  
Кратък преглед на някои от CAM изискванията, предизвикателства и стратегии за успешното фрезоване. 


 

В днешния силно конкурентен пазар е изключително важно да подбивам конкуренцията и все още да получаваме добра печалба. Ключов фактор при определянето на офертната цена е времето за механичната обработка. Колкото по-бързо детайла може да се обработи, толкова по-ниска ще бъде и офертната цена. Сега е възможно да се увеличи производителността, без да увеличават разходите чрез използването на нова техника за фрезоване.

Повечето CAM системи използват офсет на контура като техника за генериране на инструменталния път, както и при високоскоростно фрезоване (HSM - High Speed Milling). HSM използва високо подаване, но с това не се постига възможно най-високата производителност. За да се постигне най-висока производителност, а не само на подаването трябва да бъде високо, но дълбочината на врязване трябва да бъде голяма а и стъпката трябва да бъде подходяща. HSM не може да постигне това с контурен офсет или с паралелен офсет на инструменталния път, защото когато инструмент се плъзга в ъгъла, натоварването върху него е бързо и радикално. За да се предотврати счупване на инструмента и колизия с HSM, то трябва да се използва много малка дълбочина на рязане. Ако се използва много малка дълбочина на рязане, то трябва да се направят много ходове за намаляване на материала до постигане на пълната дълбочина, но така се постига и увеличаване на времето, необходимо за машината.

 

Инструменти за контролирано фрезоване 


Целта на инструмента при контролираното фрезоване е да се постигне възможно най-висока производителност. Това изисква получаване на пълен контрол в средата на рязане, с цел на всякъде да намали оптимално пътя на инструмента. Да режете оптимално значи да създавате стружки с оптималната геометрия за конкретния инструмент и конкретния материал. Това налага контролиране на подаването, скоростта на вретеното, дълбочина на рязане и съприкосновението на инструмента с материала. Това е най-високата степен на материал за отстраняване (MRR - Material Removal Rate)и може да бъде постигната единствено, когато подаването гравитира около най-оптимална стойност, скоростта на шпиндела е също с най-оптимална стойност, дълбочина на рязане също се привежда в оптимална стойност, както и инструмента при контакта му с материала за обработка.

 

 

Повечето CAM системи използват днес контурен офсет или техники за паралелна компенсация за генериране на инструменталния път, както и използване на високо скоростно фрезоване (HSM - High Speed Milling) за рязане на джобове в матрици, както е показано тук. Обърнете внимание на острите ъгли, където режещия инструмент трябва да се забави за да предотврати счупване на детайла и така да избегне и прекъсване работата на машината. Изображения с любезното съдействие на Surfware.

С методите на контролирано фрезоване, един оператор само трябва да знае как се изпълнява оптимално процеса на рязане с постоянна стъпка, постоянно подаване, постоянна скорост на шпиндела и постоянна дълбочина на рязане. С тази информация, контролирания процес на фрезоване при CAM системата може след това да създадете изнструментален път за всяка част от обработваната геометрия. Това дава възможност за изключително висока степен на материал за отстраняване навсякъде по пътя на инструмента и значително намаляване на машинното време. Оптималното стружкообразуване също така увеличава значително живота на инструмента, значително намалява количеството на създадената топлина, поддържа постоянно натоварването на инструмента, увеличава точноста на размерите и напълно елиминира следите от обработката по повърхността на детайла.

 

Дълбочината на рязане 


HSM може да използва дълбочина на рязане равна на около 0.2 пъти диаметъра на фрезата, а при етапа на контролирано фрезоване може да се използва дълбочина на рязане от 1,5 до 2,0 (или повече) пъти диаметъра на инструмента. Това увеличение в дълбочина на рязане дава възможност за много бързо достигане до общата дълбочина на рязане и значително намалява времето, необходимо за машинната обработка. С HSM в процеса на рязане участва само върхът на инструмента. Това води до прегряване на върха и той се износва бързо. С контролираното фрезоване, се използва много повече от флейта площта на инструмента. Това позволява товара, топлината и натоварването да се разпределят равномерно в продължение на много по-голяма площ на инструмента, което води до много по-дълъг негов живот.

 

 

Контрол на геометрията на стружките 


Някои може да вярват, че контролирането снемане на материал (понякога се наричано постоянно по обем фрезоване) постига възможно най-високата производителност. Това не е вярно. Контрол на стружковата геометрия, особено на дебелината на стружките, е необходимо за да се постигне най-висока производителност. Това може да се осъществи само чрез контролиране на контакта на инструмента с материала. А инструменталния път, който контролира това и използва постоянно подаване, постоянна скорост на шпиндела и постоянна дълбочина на рязане, по дефиниция ще има постоянна скорост на отстраняване на материала. По-важното е, че ще има и постоянна геометрия на стружките(включително и стружки с постоянна дебелина). Това е ключът към оптимално рязане и висока производителност.

 

А пътя на фрезата при контролираното рязане ще изглежда много различно от контурния офсет или паралелната компенсация като тип. Имайте предвид, че за да няма остри ъгли формата на геометрията трябва да диктува на инструемната неговия път на работа, но това не се случва. По-скоро, като всеки следващ ход е направен така, че да може да се направи най-желания ъгъл.

 

Инструменталния път 


Във фрезоването по постоянен обем като стратегия, без да се контролира работата, подаването трябва да бъде намалено, когато инструментът достигне до ръб или ъгъл, за да се избегне създаването на твърде тънка стружка с твърде много топлина. Това е особено вярно за по-трудно обработваеми материали, като P20 и титан. Тази допълнителна топлина причинява бързо износване на инструмента, което трябва да бъде преодоляно чрез намаляване на темпа на отстраняване на материала. Този проблем не се среща с при процеса на контролирано фрезоване.

Възползвайки се днес от предимствата на изчислителната мощност, е възможно да се създаде програма, за която повечето от ходовете не приличат на окончателната форма, като така в крайна сметка се намалява обема на програмата. Целия инструментален път е планиран предварително, така че да няма място, което да превишава определена стойност зададена от потребителя.

 

 

 

Инструмент постига оптимална производителност чрез рязане постигане на оптимално рязане навсякъде. За да режете оптимално навсякъде по дължина на инструменталния път за всяка част от геометрията, е необходимо да се контролират подаването, скоростта на вретеното, дълбочина на рязане и контакта на инструмента с материала. Това дава възможност за работа с много високи темпове, което води до значително намалява на машинното време и до увеличаване на живота на инструмента.

При високия клас ЦПУ машини не е необходимо да се възползвате от средства като контролираното фрезоване. Чрез намаляване на натоварването на инструмента, то натоварването на машината с ЦПУ също е намалено и по-големите машини веднага показват увеличение на производителността.

Процеса на контролирано фрезоване позволява последователно рязане навсякъде. Така не е необходимо непрекъснато да се правят опити за коригиране на подаването или дълбочината на рязане. Не е необходимо да има постоянен оператор, който да е готов да удари бутона "стоп" на машината в случай, че нещо се обърка. Има само гладко, непрекъснато рязане с дълъг живот на инструмента. Това е идеална възможност за Lights-Out операция.

 

Ползи 


Ползите за производителността идват от контролирането на инструмента, и по този начин контролират цялата геометрия на стружката, като тя наистина е забележителна. Твърдите материали могат да бъдат рязани и в по тесен диапазон на стружката. Когато цялата геометрия на стружката се контролира, то за по-твърдите материала става по лесно да се обработват. С материали като P20 и титан, резултатите от производителността е повече от два пъти, съчетано с едновременно удвояване на живот на инструмента. С по-меки материали има значително увеличение на производителността, благодарение на нарастването на дълбочината на нарязания във връзка с по-големия ъгъл на контрол.